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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen U.S.-Anmeldung mit der Nr.
62/791,066 , die am 11. Januar 2019 eingereicht wurde und den Titel „Replaceable High Power Electric Vehicle Charging Contact“ trägt. Der Gegenstand der Anmeldung ist hierin durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit enthalten.
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Der vorliegende Gegenstand bezieht sich allgemein auf Ladeeingangsanordnungen. Um eine Batterie eines Elektrofahrzeugs (EV) oder Hybridelektrofahrzeugs (HEV) zu laden, ist das Fahrzeug mit einer Ladeeingangsanordnung ausgestattet. Ein Ladeanschluss ist so aufgebaut, dass er mit der Ladeeingangsanordnung verbunden werden kann. Es sind Anschlüsse in einem Buchsenstecker eines Gehäuses der Ladeeingangsanordnung vorgesehen. Die Anschlüsse erstrecken sich durch Kanäle im Gehäuse in eine Kammer an der Rückseite des Gehäuses zum Anschließen entsprechender Stromkabel. Die Lebensdauer der Anschlüsse kann aufgrund der rauen Betriebs- und Ladeumgebung leiden. Beispielsweise sind die Anschlüsse an der Außenseite des Fahrzeugs angebracht und somit der Umwelt ausgesetzt, z. B. Verschmutzungen, Feuchtigkeit und anderen Verunreinigungen. Zusätzlich kann der Ladestecker Verunreinigungen einbringen, wenn er auf die Ladeeingangsanordnung gesteckt wird. Die hohen Ströme, denen der Anschluss während des Ladevorgangs ausgesetzt ist, können im Laufe der Lebensdauer des Anschlusses zu aggressivem Abrieb führen, der den Übergangswiderstand erhöht, zu Leistungsverlusten und übermäßiger Erwärmung führt. Korrosion oder andere Schäden an dem Anschluss erfordern in der Regel den Austausch des gesamten Kabelbaums, was teuer ist. Die Ladeeingangsanordnung muss aus dem Fahrzeug ausgebaut werden, um den Kabelbaum für den Austausch zugänglich zu machen, was zeitaufwendig ist und professionelle Servicetechniker erfordert.
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Die zu lösende Aufgabe besteht darin, eine Ladeeingangsanordnung bereitzustellen, die auf kostengünstige und zuverlässige Weise hergestellt werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch einen Anschluss für eine Ladeeingangsanordnung gelöst, der einen Kopf an einer Rückseite des Anschlusses aufweist. Der Kopf hat eine Verriegelungsfläche, die so ausgebildet ist, dass sie mit einem Verriegelungselement der Ladeeingangsanordnung in Eingriff gebracht werden kann, um den Anschluss in einem Anschlusskanal eines Gehäuses der Ladeeingangsanordnung zu sichern. Der Kopf hat ein Anschlussende, das so ausgebildet ist, dass es an ein Stromkabel angeschlossen werden kann. Der Anschluss hat einen Gegenschaft bzw. Eingriffsschaft mit Gewinde. Der Anschluss enthält einen austauschbaren Stift an einer Vorderseite des Anschlusses. Der austauschbare Stift ist abnehmbar mit dem Kopf verbunden. Der austauschbare Stift hat eine Vorderseite und eine Rückseite. Der austauschbare Stift hat eine Außenfläche, die eine trennbare Verbindungsstelle für einen Verbindungseingriff mit einer Ladeleitung eines Ladesteckers bildet. Der austauschbare Stift hat ein Eingriffsbasiselement an der Rückseite, das Eingriffszähne aufweist, die so ausgebildet sind, dass sie mit einem Steckschlüssel in Eingriff treten können, um den austauschbaren Stift relativ zum Kopf zum Montieren oder Demontieren des austauschbaren Stifts zu drehen. Der Gegenschaft ist in einer entsprechenden Gewindebohrung des Kopfes oder des austauschbaren Stifts mit mindestens einem von beiden gewindemäßig gekoppelt.
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Die Erfindung wird nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben:
- 1 ist eine perspektivische Vorderansicht einer Ladeeingangsanordnung mit einem Anschluss gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
- 2 ist eine Querschnittsansicht der Ladeeingangsanordnung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
- 3 ist eine Aufrissdarstellung der Ladeeingangsanordnung, die ein Steckschlüsselwerkzeug zum Demontieren und Montieren des Anschlusses gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt.
- 4 ist eine Seitenansicht des Anschlusses gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
- 5 ist eine perspektivische Ansicht des Anschlusses gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
- 6 ist eine Querschnittsansicht des Anschlusses gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
- 7 ist eine perspektivische Ansicht des Anschlusses in einem teilweise montierten Zustand.
- 8 ist eine Querschnittsansicht der Anschluss gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
- 9 ist eine Querschnittsansicht der Anschluss gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
- 10 ist eine perspektivische Rückansicht eines Teils des Steckschlüssels gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
- 11 ist eine perspektivische Vorderansicht eines Abschnitts des Steckschlüssels gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
- 12 zeigt den Steckschlüssel, der gemäß einer beispielhaften Ausführungsform teilweise mit dem Anschluss verbunden ist.
- 13 ist eine perspektivische Vorderansicht eines Teils der Ladeeingangsanordnung, die einen Teil des Steckschlüsselwerkzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt.
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1 ist eine perspektivische Vorderansicht einer Ladeeingangsanordnung 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Die Ladeeingangsanordnung 100 wird als Ladeeingang für ein Fahrzeug, wie z. B. ein Elektrofahrzeug (EV) oder Hybridelektrofahrzeug (HEV), verwendet. Die Ladeeingangsanordnung 100 umfasst einen Buchsenstecker bzw. Buchsenverbinder 102, der für die passende Aufnahme mit einem Ladestecker (nicht dargestellt) ausgebildet ist. In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Buchsenverbinder 102 so ausgebildet, dass er mit einem Gleichstrom-Schnellladestecker, wie dem SAE-CCS-Ladestecker, zusätzlich zu Wechselstrom-Ladesteckern, wie dem SAE J1772-Ladestecker, zusammenpasst.
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Die Ladeeingangsanordnung 100 enthält ein Gehäuse 110, das Anschlüsse 112 und Anschlüsse 114 hält. Das Gehäuse 110 bildet den Buchsenverbinder 102. Die Anschlüsse 112, 114 bilden einen Teil des Buchsenverbinders 102 und sind so ausgebildet, dass sie mit dem Ladestecker zusammengefügt werden können. In einer beispielhaften Ausführungsform sind die Anschlüsse 112 Wechselstromanschlüsse und die Anschlüsse 114 Gleichstromanschlüsse. Die Anschlüsse 112 sind in einer ersten Anschlussbuchse 116 des Buchsenverbinders 102 angeordnet und die Anschlüsse 114 sind in einer zweiten Anschlussbuchse 118 des Buchsenverbinders 102 angeordnet.
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Die Ladeeingangsanordnung 100 enthält einen Befestigungsflansch 120, der mit dem Gehäuse 110 gekoppelt ist. Der Befestigungsflansch 120 dient dazu, die Ladeeingangsanordnung 100 mit dem Fahrzeug zu verbinden. Der Befestigungsflansch 120 enthält Befestigungslaschen 122 mit Öffnungen 124, die Befestigungselemente (nicht dargestellt) aufnehmen, die zur Befestigung der Ladeeingangsanordnung 100 am Fahrzeug verwendet werden. Es können auch andere Arten von Befestigungselementen verwendet werden, um die Ladeeingangsanordnung 100 am Fahrzeug zu befestigen. Der Befestigungsflansch 120 kann eine Dichtung enthalten, um die Ladeeingangsanordnung 100 am Fahrzeug abzudichten.
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Die Ladeeingangsanordnung 100 enthält eine Abdeckung 126, die gelenkig mit dem Befestigungsflansch 120 und/oder dem Gehäuse 110 verbunden ist. Die Abdeckung 126 dient zur Abdeckung der zweiten Anschlussbuchse 118. In 1 ist die Abdeckung 126 in einer geöffneten Position dargestellt.
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In einer beispielhaften Ausführungsform enthält das Gehäuse 110 Buchsen 130 an einer Vorderseite des Gehäuses 110, die den Ladestecker aufnehmen. Das Gehäuse 110 enthält obere Anschlusskanäle 132, die die oberen Anschlüsse 112 aufnehmen, und untere Anschlusskanäle 134, die die unteren Anschlüsse 114 aufnehmen. Die Anschlusskanäle 132 sind in der oberen Anschlussbuchse 116 vorgesehen. Die Anschlusskanäle 134 sind in der unteren Anschlussbuchse 118 vorgesehen.
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2 ist eine Querschnittsansicht der Ladeeingangsanordnung 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. In 2 ist der Anschluss 114 dargestellt, der mit dem Gehäuse 110 verbunden ist. Der Anschluss 114 ist im Anschlusskanal 134 aufgenommen. In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Anschluss 114 ein mehrteiliger Anschluss und das vordere oder eingreifende Ende des Anschlusses 114 ist abnehmbar und austauschbar, ohne dass der hintere Teil oder Hauptteil des Anschlusses 114 entfernt oder ausgetauscht werden muss. Als solches ist die trennbare Gegenverbindungsstelle, die der Teil des Anschlusses 114 ist, der mit dem Ladestecker zusammenpasst, für eine langfristige Wartungsfähigkeit des Anschlusses 114 austauschbar, z. B. wenn die Gegenverbindungsstelle abgenutzt, beschädigt, veraltet und dergleichen ist. Mit der Zeit kann beispielsweise die Beschichtung oder Oberfläche auf der Steckverbindungsstelle abgenutzt oder beschädigt werden, z. B. durch viele Steckzyklen, durch Schmutz, Feuchtigkeit oder Wechselwirkung mit anderen Verunreinigungen. Das Steckende des Anschlusses 114 ist abnehmbar und austauschbar, ohne dass das Gehäuse 110 vom Fahrzeug abmontiert werden muss. Das Gegenstück des Anschlusses 114 ist von einer Vorderseite 150 des Gehäuses 110 abnehmbar und austauschbar, ohne dass auf andere Teile der Ladeeingangsanordnung 100 zugegriffen werden muss.
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In einer beispielhaften Ausführungsform erstreckt sich der Anschluss 114 von dem Anschlusskanal 134 nach hinten in eine Kammer 140 an einer Rückseite 152 des Gehäuses 110. Der Anschluss 114 kann mit einem Stromkabel 142 in der Kammer 140 verbunden sein. Das Stromkabel 142 kann z. B. mit der Anschluss 114 verschweißt sein. Das Stromkabel 142 kann mit Ultraschall an den Anschluss 114 geschweißt werden (z. B. an eine Schweißanschlussfläche an einem hinteren Ende des Anschlusses 114), wodurch eine Verbindungsstelle mit geringem Widerstand zwischen dem Anschluss 114 und dem Stromkabel 142 entsteht. In anderen verschiedenen Ausführungsformen kann der Anschluss 114 an das Stromkabel 142 gecrimpt oder durch andere Anschlussverfahren mit dem Stromkabel 142 verbunden werden.
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In einer beispielhaften Ausführungsform wird eine sekundäre Verriegelungsanordnung 144 als Sicherheitskomponente als Anschlusspositionssicherungsvorrichtung und als Verriegelungsvorrichtung für den Anschluss 114 verwendet. Die sekundäre Verriegelungsanordnung 144 kann zwischen einer verriegelten Position und einer entriegelten Position bewegt werden. In der verriegelten Position greift die sekundäre Verriegelungsanordnung 144 in den Anschluss 114 ein und verhindert, dass sich der Anschluss 114 aus dem Anschlusskanal 134 zurückzieht. Die sekundäre Verriegelungsanordnung 144 ist jedoch nicht in der Lage, sich in die verriegelte Position zu bewegen, wenn der Anschluss 114 nicht vollständig in den Anschlusskanal 134 eingeführt ist (z. B. nur teilweise in den Anschlusskanal 134 eingeführt ist), da der Anschluss 114 die sekundäre Verriegelungsanordnung 144 daran hindern würde, in die verriegelte Position zu gleiten. Somit bietet die sekundäre Verriegelungsanordnung 144 eine visuelle Anzeige für den Monteur, dass der Anschluss 114 nicht vollständig eingeführt ist, wenn die sekundäre Verriegelungsanordnung 144 an der Bewegung in die verriegelte Position gehindert wird. In verschiedenen Ausführungsformen kann die sekundäre Verriegelungsanordnung 144 den Anschluss 114 halten und einer Drehung des festen hinteren Endes des Anschlusses 114 innerhalb des Anschlusskanals 134 widerstehen, um beispielsweise das Montieren und Demontieren des mit Gewinde versehenen abnehmbaren/auswechselbaren vorderen Endes des Anschlusses 114 zu ermöglichen.
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Der Anschlusskanal 134 erstreckt sich zwischen einem vorderen Ende 154 und einem hinteren Ende 156. Eine Mittelwand 158 trennt das vordere Ende 154 und das hintere Ende 156 des Anschlusskanals 134. Der Anschlusskanal 134 enthält eine Bohrung 160 am vorderen Ende 154 des Anschlusskanals 134 vor der Mittelwand 158, die so ausgebildet ist, dass sie einen Teil des Ladesteckers aufnimmt. Die Bohrung 160 ist relativ zum Anschluss 114 überdimensioniert, so dass um den Anschluss 114 ein Raum gebildet ist, der einen Ladeleiter des Ladesteckers aufnimmt.
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Das Gehäuse 110 enthält eine primäre Verriegelung 162, die sich in den Anschlusskanal 134 erstreckt, um den Anschluss 114 in den Anschlusskanal 134 einzurasten und darin zu halten. Die primäre Verriegelung 162 kann eine auslenkbare Verriegelung sein. Die primäre Verriegelung 162 kann ein integraler Bestandteil des Gehäuses 110 sein, z. B. mit dem Gehäuse 110 mitgeformt sein. In der dargestellten Ausführungsform befindet sich die primäre Verriegelung 162 an der Mittelwand 158. Die primäre Verriegelung 162 sichert den Anschluss 114 axial im Anschlusskanal 134. Die primäre Verriegelung 162 bildet einen Widerstand gegen das Herausziehen des Anschlusses 114 aus dem Anschlusskanal 134 nach hinten. Optional kann der Anschluss 114 innerhalb des Anschlusskanals 134 drehbar sein. In verschiedenen Ausführungsformen kann die primäre Verriegelung 162 den Anschluss 114 halten und einer Drehung des festen hinteren Endes des Anschlusses 114 innerhalb des Anschlusskanals 134 einen Widerstand entgegensetzen, um z. B. das Montieren und Demontieren des mit einem Gewinde versehenen entfernbaren/auswechselbaren vorderen Endes des Anschlusses 114 zu ermöglichen.
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Das Gehäuse 110 enthält eine Positionierschulter 164, die sich in den Anschlusskanal 134 erstreckt, um mit dem Anschluss 114 in Eingriff zu treten und diesen im Anschlusskanal 134 zu positionieren. Der Anschluss 114 liegt an der Positionierschulter 164 an. Beispielsweise kann die Positionierschulter 164 ein weiteres Vorschieben des Anschlusses 114 in den Anschlusskanal 134 verhindern. Die Positionierschulter 164 kann eine Stufe, Rippe, Lasche oder ein anderes hervorstehendes Element sein. Die Positionierschulter 164 kann sich in Umfangsrichtung um den Anschlusskanal 134 oder teilweise in Umfangsrichtung um den Anschlusskanal 134 erstrecken. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Positionierschulter 164 den Anschluss 114 halten und einer Drehung des festen hinteren Endes des Anschlusses 114 innerhalb des Anschlusskanals 134 einen Widerstand entgegensetzen, um so das Montieren und Demontieren des mit Gewinde versehenen abnehmbaren/auswechselbaren vorderen Endes der Anschluss 114 zu ermöglichen. Zum Beispiel kann die Positionierschulter 164 eine flache Oberfläche aufweisen, die so ausgebildet ist, dass sie mit einer entsprechenden flachen Oberfläche der Anschluss 114 in Eingriff tritt.
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Der Anschlusskanal 134 hat eine Innenfläche 166 entlang des hinteren Endes 156. Die Innenfläche 166 liegt an der Außenfläche des Anschlusses 114 an, beispielsweise durch eine Presspassung, um den Anschluss 114 fest im Anschlusskanal 134 zu halten. In einer beispielhaften Ausführungsform kann der Anschluss 114 zu der Innenfläche 166 abgedichtet sein. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Innenfläche 166 den Anschluss 114 halten und einer Drehung des festen hinteren Endes des Anschlusses 114 innerhalb des Anschlusskanals 134 einen Widerstand entgegensetzen, um z. B. das Montieren und Demontieren des mit Gewinde versehenen abnehmbaren/auswechselbaren vorderen Endes der Anschluss 114 zu ermöglichen. Zum Beispiel kann die Innenfläche 166 eine flache Oberfläche aufweisen, die so ausgebildet ist, dass sie mit einer entsprechenden flachen Oberfläche des Anschlusses 114 in Eingriff kommt.
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3 ist eine Aufrissdarstellung der Ladeeingangsanordnung 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. 3 zeigt den Anschluss 114 in separaten Teilen, die relativ zum Gehäuse 110 der Ladeeingangsanordnung 100 positioniert sind. 3 zeigt ein Steckschlüsselwerkzeug 180, das so ausgebildet ist, dass es zum Montieren und Demontieren des austauschbaren Teils des Anschlusses 114 verwendet werden kann. Das Steckschlüsselwerkzeug 180 umfasst einen Steckschlüssel 182 und einen Steckschlüsselkörper 184, der mit dem Steckschlüssel 182 gekoppelt ist. Der Steckschlüssel 182 wird zum Drehen des Steckschlüsselkörpers 184 verwendet, um den austauschbaren Teil des Anschlusses 114 festzuziehen oder zu lösen.
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Der Anschluss 114 enthält einen austauschbaren Stift 200, einen Kopf 202 und einen Gegenschaft 204, der mit dem Kopf 202 oder dem austauschbaren Stift 200 verschraubt ist. Der Kopf 202 ist so ausgebildet, dass er am Gehäuse 110 im Anschlusskanal 134 befestigt werden kann. Der austauschbare Stift 200 ist so ausgebildet, dass er im Anschlusskanal 134 aufgenommen wird und mit dem Ladestecker innerhalb des Anschlusskanals 134 verbunden werden kann. Der austauschbare Stift 200 ist so ausgebildet, dass er abnehmbar mit dem Kopf 202 gekoppelt und von der Vorderseite 150 des Gehäuses 110 unter Verwendung des Steckschlüsselwerkzeugs 180 entfernt werden kann. In einer beispielhaften Ausführungsform enthält der Anschluss 114 eine Feder 206, die zwischen dem austauschbaren Stift 200 und dem Kopf 202 angeordnet ist. Die Feder 206 wird verwendet, um den austauschbaren Stift 200 in eine Vorwärtsrichtung federnd zu halten, um beispielsweise den austauschbaren Stift 200 und/oder den Gegenschaft 204 und/oder den Kopf 202 mechanisch und/oder elektrisch und/oder thermisch zu koppeln. In einer beispielhaften Ausführungsform enthält der Anschluss 114 eine Dichtung 208, die zwischen dem austauschbaren Stift 200 und dem Kopf 202 und/oder dem Gegenschaft 204 angeordnet ist. Die Dichtung 208 kann ein O-Ring, eine Dichtung oder ähnliches sein. In alternativen Ausführungsformen kann die Dichtung 208 aus Fett oder einer anderen Art von Dichtmittel bestehen.
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4 ist eine Seitenansicht des Anschlusses 114 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. 5 ist eine perspektivische Ansicht des Anschlusses 114 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Die Anschluss 114 weist den austauschbaren Stift 200 und den Kopf 202 auf, der elektrisch mit dem austauschbaren Stift 200 gekoppelt ist. Der austauschbare Stift 200 ist so ausgebildet, dass er mit dem Ladestecker verbunden werden kann. Der Kopf 202 ist so ausgebildet, dass er an das Stromkabel 142 angeschlossen werden kann (in 3 dargestellt). Der austauschbare Stift 200 ist vom Kopf 202 getrennt und davon unabhängig.
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Der austauschbare Stift 200 ist elektrisch leitfähig. Beispielsweise kann der austauschbare Stift 200 aus einem Metallmaterial, wie z. B. einem Kupfermaterial, hergestellt sein. In verschiedenen Ausführungsformen ist der austauschbare Stift 200 plattiert, z. B. mit einer Silberbeschichtung. Der austauschbare Stift 200 erstreckt sich zwischen einer Vorderseite 210 und einer Rückseite 212. Der austauschbare Stift 200 weist eine Außenfläche 214 an der Vorderseite 210 auf, die so ausgebildet ist, dass sie mit dem Ladestecker verbunden werden kann. Die Außenfläche 214 kann durch eine Plattierungsschicht gebildet sein. In einer beispielhaften Ausführungsform ist der austauschbare Stift 200 zylindrisch.
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Der austauschbare Stift 200 weist ein Eingriffsbasiselement 216 an der Rückseite 212 auf. Das Eingriffsbasiselement 216 hat Eingriffszähne 218, die so ausgebildet sind, dass sie mit dem Steckschlüsselwerkzeug 180 (dargestellt in 3) in Eingriff gebracht werden, um den austauschbaren Stift 200 relativ zum Kopf 202 zu drehen, um damit den austauschbaren Stift 200 zu montieren oder zu demontieren. Die Eingriffszähne 218 erstrecken sich in Umfangsrichtung um den Umfang des Eingriffsbasiselements 216. Die Eingriffszähne 218 erstrecken sich radial nach außen. Optional bilden das Eingriffsbasiselement 216 und die Eingriffszähne 218 ein Verstellzahnrad, das so ausgebildet ist, dass es durch das Steckschlüsselwerkzeug 180 gedreht werden kann. In einer beispielhaften Ausführungsform haben das Eingriffsbasiselement 216 und die Eingriffszähne 218 einen größeren Durchmesser als ein Durchmesser der Außenfläche 214 des austauschbaren Stifts 200. Optional greift die Feder 206 in das Eingriffsbasiselement 216 ein. Optional kann die Dichtung 208 in den vorderen Flansch 238 eingreifen.
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Der Kopf 202 befindet sich hinter dem austauschbaren Stift 200. Der Kopf 202 erstreckt sich zwischen einer Vorderseite 220 und einer Rückseite 222. In einer beispielhaften Ausführungsform hat der Kopf 202 ein Anschlussende 223 an der Rückseite 222. Das Anschlussende 223 ist so ausgebildet, dass es mit dem Stromkabel 142 verbunden werden kann. In der dargestellten Ausführungsform weist der Anschluss 114 eine Schweißkappe 224 am Anschlussende 223 auf, die mit der Rückseite 222 des Kopfes 202 verbunden ist. Optional kann die Schweißkappe 224 getrennt und unabhängig vom Kopf 202 sein und eine Verbindungsstelle für die Verbindung zu dem Stromkabel 142 bilden. Beispielsweise kann das Stromkabel 142 mit der Schweißkappe 224 verschweißt sein. Alternativ kann die Schweißkappe 224 mit dem Kopf 202 eine Einheit bilden sein, z. B. ausgeformt oder bearbeitet sein an der Rückseite 222. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Schweißkappe 224 den Anschluss 114 halten und einer Drehung des Kopfes 202 einen Widerstand entgegensetzen, z. B. innerhalb des Anschlusskanals 134, um das Montieren und Demontieren des austauschbaren Stifts 200 zu ermöglichen. Beispielsweise richtet die Schweißkappe 224 den Kopf 202 aus oder fixiert diesen, um zu verhindern, dass sich der Kopf 202 dreht, während der austauschbare Stift 200 mit dem Kopf 202 schraubbar verbunden wird.
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In einer beispielhaften Ausführungsform weist der Kopf 202 eine Verriegelungsnut 226 auf, die in Umfangsrichtung um den Kopf 202 herum ausgebildet ist, beispielsweise in der Nähe der Vorderseite 220 des Kopfes 202. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst der Kopf 202 eine Positionierschulter 228, die in Umfangsrichtung um den Kopf 202 herum ausgebildet ist. Die Positionierschulter 228 wird zur Fixierung des austauschbaren Stifts 200 im Anschlusskanal 134 verwendet. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Positionierschulter 228 Elemente aufweisen, wie z.B. eine oder mehrere flache Oberflächen, Spitzen, Pfosten oder andere Elemente, die in das Gehäuse 110 eingreifen, um den Kopf 202 an der Drehung zu hindern, während der austauschbare Stift 200 mit dem Kopf 202 schraubbar verbunden wird.
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Der Kopf 202 weist einen hinteren Flansch 230 an der Rückseite 222 auf. Der hintere Flansch 230 enthält eine Nut 232, die die sekundäre Verriegelungsanordnung 144 aufnimmt (in 2 dargestellt). Der Kopf 202 enthält einen hinteren Befestigungspfosten 236 (schraffiert dargestellt), der sich vom hinteren Flansch 230 nach hinten erstreckt. Die Schweißkappe 224 kann auf den hinteren Befestigungspfosten 236 eingepresst werden. Der hintere Befestigungspfosten 236 kann zylindrisch sein, so dass die Schweißkappe 224 drehbar auf dem Kopf 202 positioniert werden kann. Der Kopf 202 umfasst einen vorderen Flansch 238 an der Vorderseite 220. Der austauschbare Stift 200 erstreckt sich vor dem vorderen Flansch 238. Optional greift die Feder 206 in den vorderen Flansch 238 ein. Optional kann die Dichtung 208 an dem vorderen Flansch 238 angreifen.
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In einer beispielhaften Ausführungsform hat der austauschbare Stift 200 eine Kappe 240 an einer Spitze 242 des austauschbaren Stifts 200. Die Kappe 240 ist aus einem dielektrischen Material, wie z. B. einem Kunststoffmaterial, hergestellt. Die Kappe 240 macht den Anschluss 114 an der Vorderseite des Gehäuses 110 berührungssicher.
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6 ist eine Querschnittsansicht des Anschlusses 114 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. 6 zeigt den Gegenschaft 204, der sich vom Kopf 202 aus erstreckt. In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Gegenschaft 204 mit dem Kopf 202 als Einheit ausgebildet. Zum Beispiel sind der Gegenschaft 204 und der Kopf 202 eine einheitliche, monolithische Struktur. Der Gegenschaft 204 ist getrennt und unabhängig von dem austauschbaren Stift 200.
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Der Gegenschaft bzw. Eingriffsschaft 204 erstreckt sich vor dem vorderen Flansch 238. Der Gegenschaft 204 erstreckt sich bis zu einem vorderen Ende 250. Der Gegenschaft 204 hat Außengewinde 254 entlang des Gegenschafts 204. In einer beispielhaften Ausführungsform erstrecken sich die Gewinde 254 über einen Großteil der Länge des Gegenschafts 204. Optional können sich die Gewinde 254 im Wesentlichen über die gesamte Länge des Gegenschafts 204 erstrecken.
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In einer beispielhaften Ausführungsform erstreckt sich die Feder 206 über den Gegenschaft 204 und liegt an dem vorderen Flansch 238 an. Die Feder 206 kann eine Wellenfeder sein. Bei der Feder 206 kann es sich um eine Tellerfeder handeln. Die Feder 206 enthält eine Öffnung 256, die den Gegenschaft 204 aufnimmt. Die Feder 206 wird zwischen dem Kopf 202 und dem austauschbaren Stift 200 zusammengedrückt. Die Feder 206 drückt den austauschbaren Stift 200 nach vorne, z. B. gegen das Gewinde 254 des Gegenschafts 204. In einer beispielhaften Ausführungsform erstreckt sich die Dichtung 208 über den Gegenschaft 204. Die Dichtung 208 kann gegen den vorderen Flansch 238 und/oder das Eingriffsbasiselement 216 und/oder den Gegenschaft 204 abgedichtet sein.
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In einer beispielhaften Ausführungsform weist der austauschbare Stift 200 eine Bohrung 260 an der Rückseite 212 auf. Die Bohrung 260 hat eine Öffnung 262 an der Rückseite 212, die den Gegenschaft 204 aufnimmt. Die Bohrung 260 hat ein Innengewinde 264, das mit dem Außengewinde 254 des Gegenschafts 204 zusammenwirkt. Der austauschbare Stift 200 ist gewindemäßig mit dem Gegenschaft 204 gekoppelt. Der austauschbare Stift 200 wird gedreht, um den austauschbaren Stift 200 auf dem Gegenschaft 204 zu montieren oder von diesem zu demontieren, z. B. unter Verwendung des Steckschlüsselwerkzeugs 180 (dargestellt in 3). Die Feder 206 drückt den austauschbaren Stift 200 nach vorne, um das Gewinde 264 des austauschbaren Stifts 200 gegen das Gewinde 254 des Gegenschafts 204 zu drücken, um die mechanische, elektrische und thermische Kopplung zwischen dem austauschbaren Stift 200 und dem Gegenschaft 204 aufrecht zu erhalten. Die Feder 206 hält die wirkende Kraft zwischen den Gewinden 254, 264 während der thermischen Ausdehnung und Kontraktion des austauschbaren Stifts 200 und des Gegenschafts 204 aufrecht.
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7 ist eine perspektivische Ansicht des Anschlusses 114 in einem teilweise montierten Zustand. 7 zeigt den austauschbaren Stift 200, der teilweise auf das Gewinde 254 des Gegenschafts 204 geschraubt ist. Die Dichtung 208 und die Feder 206 sind zwischen dem vorderen Flansch 238 des Kopfes 202 und dem Eingriffsbasiselement 216 des austauschbaren Stifts 200 angeordnet.
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8 ist eine Querschnittsansicht des Anschlusses 114 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. 8 zeigt den Gegenschaft 204, der sich von dem austauschbaren Stift 200 und nicht von dem Kopf 202 erstreckt. In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Gegenschaft 204 mit dem austauschbaren Stift 200 als eine Einheit ausgebildet. Zum Beispiel sind der Gegenschaft 204 und der auswechselbare Stift 200 eine einheitliche, monolithische Struktur. Der Gegenschaft 204 ist vom Kopf 202 getrennt und davon unabhängig.
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Der Gegenschaft 204 erstreckt sich von dem Eingriffsbasiselement 216 nach hinten. Der Gegenschaft 204 erstreckt sich bis zu einem hinteren Ende 251. Der Gegenschaft 204 weist die Außengewinde 254 entlang des Gegenschafts 204 auf. In der dargestellten Ausführungsform erstrecken sich mehrere Federn 206 über den Gegenschaft 204 in einer gestapelten Anordnung zwischen dem vorderen Flansch 238 des Kopfes 202 und dem Eingriffsbasiselement 216 des austauschbaren Stifts 200. In der dargestellten Ausführungsform sind die Federn 206 von vorne nach hinten angeordnet und miteinander verschachtelt. Das Vorsehen mehrerer Federn 206 erhöht die zwischen dem austauschbaren Stift 200 und dem Kopf 202 wirkenden Federkräfte.
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In einer beispielhaften Ausführungsform weist der Kopf 202 an der Vorderseite 220 eine Bohrung 270 auf. Die Bohrung 270 weist an der Vorderseite 220 eine Öffnung 272 auf, die den Gegenschaft 204 aufnimmt. Die Bohrung 270 weist ein Innengewinde 274 auf, das mit dem Außengewinde 254 des Gegenschafts 204 zusammenwirkt. Der Kopf 202 ist gewindemäßig mit dem Gegenschaft 204 gekoppelt. Der austauschbare Stift 200 und der Gegenschaft 204 werden gedreht, um den austauschbaren Stift 200 auf dem Kopf 202 zu montieren oder den austauschbaren Stift 200 vom Kopf 202 zu entfernen, z. B. unter Verwendung des Steckschlüsselwerkzeugs 180 (in 3 dargestellt). Die Feder 206 drückt den austauschbaren Stift 200 nach vorne, um das Gewinde 254 des Gegenschafts 204 gegen das Gewinde 274 des Kopfes 202 zu drücken, um die mechanische, elektrische und thermische Kopplung zwischen dem Gegenschaft 204 und dem Kopf 202 aufrechtzuerhalten. Die Feder 206 hält die wirkende Kraft zwischen den Gewinden 254, 274 während der thermischen Expansion und Kontraktion des Gegenschafts 204 und des Kopfes 202 aufrecht.
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9 ist eine Querschnittsansicht des Anschlusses 114 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. 9 zeigt den Gegenschaft 204, der sich zwischen dem austauschbaren Stift 200 und dem Kopf 202 erstreckt. In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Gegenschaft 204 getrennt und unabhängig von dem austauschbaren Stift 200 und ist getrennt und unabhängig von dem Kopf 202. Zum Beispiel ist der Gegenschaft 204 eine Gewindestange, die im Wesentlichen entlang einer gesamten Länge des Gegenschafts 204 mit einem Gewinde versehen ist, wie zum Beispiel an beiden Enden des Gegenschafts 204. Der obere Teil des Gegenschafts 204 wird in der Bohrung 270 des Kopfes 202 aufgenommen und mit dem Kopf 202 verschraubt, und der untere Teil des Gegenschafts 204 wird in der Bohrung 260 des austauschbaren Stiftes 200 aufgenommen und mit dem austauschbaren Stift 200 verschraubt. Die Gewinde 254 des Gegenschafts 204 greifen in die Gewinde 264 des austauschbaren Stifts 200 ein und greifen in die Gewinde 274 des Kopfes 202 ein.
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In der dargestellten Ausführungsform erstrecken sich mehrere Federn 206 über den Gegenschaft 204 in einer gestapelten Anordnung zwischen dem vorderen Flansch 238 des Kopfes 202 und dem Eingriffsbasiselement 216 des austauschbaren Stifts 200. In der dargestellten Ausführungsform sind die Federn 206 Rücken an Rücken angeordnet, so dass die Federn in entgegengesetzte Richtungen weisen, wodurch sich der Federspalt zwischen dem vorderen Flansch 238 und dem Eingriffsbasiselement 216 im Vergleich zur Anordnung von vorne nach hinten (8) vergrößert.
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10 ist eine perspektivische Rückansicht eines Teils des Steckschlüsselwerkzeugs 180 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. 11 ist eine perspektivische Vorderansicht eines Abschnitts des Steckschlüsselwerkzeugs 180 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Die 10 und 11 zeigen den Steckschlüsselkörper 184, der zum Festziehen oder Lösen des austauschbaren Stifts 200 des Anschlusses (in 3 dargestellt) verwendet wird.
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Der Steckschlüsselkörper 184 erstreckt sich zwischen einer Vorderseite 186 und einer Rückseite 188. Der Steckschlüsselkörper 184 weist an der Vorderseite 186 eine Eingriffsöffnung 189 (11) auf, wie z. B. eine Vierkanteingriffsöffnung. Die Eingriffsöffnung 189 kann in verschiedenen Ausführungsformen ein ¼''-Vierkant sein. Die Eingriffsöffnung 189 nimmt den Steckschlüssel 182 (dargestellt in 2) auf.
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Der Steckschlüsselkörper 184 hat eine Bohrung 190, die sich zwischen der Vorderseite 186 und der Rückseite 188 erstreckt. Die Bohrung 190 nimmt den austauschbaren Stift 200 auf. In einer beispielhaften Ausführungsform hat die Bohrung 190 eine thermoplastische Auskleidung 192, um die Außenfläche 214 des austauschbaren Stifts 200 vor Beschädigungen beim Montieren, Demontieren, Drehen oder anderen Arbeiten zu schützen. Die thermoplastische Auskleidung 192 kann eine Polypropylenauskleidung sein. In einer beispielhaften Ausführungsform hat die Bohrung 190 einen Bohrungsdurchmesser, der ungefähr gleich dem Durchmesser der Außenfläche 214 ist, um den austauschbaren Stift 200 eng in der Bohrung 190 zu halten, so dass ein Wackeln oder eine Bewegung zwischen dem Steckschlüsselkörper 184 und dem austauschbaren Stift 200 während des Festziehens und Lösens begrenzt wird.
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Der Steckschlüsselwerkzeugkörper 184 umfasst eine Stiftöffnung 194 (10) an der Rückseite 188. Die Stiftöffnung 194 nimmt das Eingriffsbasiselement 216 des austauschbaren Stifts 200 auf und dient zum Eingreifen und zum Drehen des austauschbaren Stifts 200. Die Stiftöffnung 194 enthält Eingriffswände 196, die durch Einbuchtungen 198 getrennt sind. Die Einbuchtungen 198 nehmen die Eingriffszähne 218 des Eingriffsbasiselements 216 des austauschbaren Stifts 200 auf. Die Einbuchtungen 198 sind so dimensioniert und geformt, dass sie die Eingriffszähne 218 aufnehmen. Die Einbuchtungen 198 legen Punkte des Steckschlüsselkörpers 184 fest. In der dargestellten Ausführungsform ist der Steckschlüsselkörper 184 ein Steckschlüsselkörper mit sechzehn (16) Punkten, der sechzehn (16) Einbuchtungen 198 und sechzehn (16) Eingriffswände 196 aufweist; der Steckschlüsselkörper 184 kann jedoch in alternativen Ausführungsformen mehr oder weniger Punkte aufweisen. Optional können die Enden der Einbuchtungen 198 flach sein. In alternativen Ausführungsformen können die Enden der Einbuchtungen 198 jedoch gekrümmt oder abgewinkelt sein. Die Eingriffswände 196 erstrecken sich zwischen den Einbuchtungen 198. In verschiedenen Ausführungsformen sind die Eingriffswände 196 gekrümmt, wie z. B. U-förmig. Die Eingriffswände 196 können jedoch auch angewinkelte Wände sein, wie z. B. V-förmige Wände, oder sie können andere Formen haben, wie z. B. flache Abschnitte enthalten. In einer beispielhaften Ausführungsform hat der Steckschlüsselkörper 184 in der Stiftöffnung 194 einen Stiftöffnungsdurchmesser, der größer ist als der Bohrungsdurchmesser. Beispielsweise sind die Eingriffswände 196 und die Einbuchtungen 198 im Vergleich zur Bohrung 190 nach au-ßen abgestuft.
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12 zeigt das Steckschlüsselwerkzeug 180, das teilweise mit dem Anschluss 114 verbunden ist, wobei der Steckschlüsselwerkzeugkörper 184 relativ zum Eingriffsbasiselement 216 des austauschbaren Stifts 200 positioniert ist. Der Steckschlüsselwerkzeugkörper 184 ist so ausgebildet, dass er mit dem Eingriffsbasiselement 216 gekoppelt ist, um in den austauschbaren Stift 200 einzugreifen und diesen zu drehen und damit den austauschbaren Stift 200 relativ zum Kopf 202 zu montieren und zu demontieren. Die Stiftöffnung 194 des Steckschlüsselwerkzeugkörpers 184 nimmt das Eingriffsbasiselement 216 auf und greift in die Eingriffszähne 218 ein, um den austauschbaren Stift 200 zu drehen.
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13 ist eine perspektivische Vorderansicht eines Teils der Ladeeingangsanordnung 100, die den Steckschlüsselkörper 184 zeigt, der in dem Gehäuse 110 auf den entsprechenden Anschluss 114 aufgesetzt ist, um den Anschluss 114 zu entfernen. Der Steckschlüsselkörper 184 wird in den Anschlusskanal 134 geführt, um in den austauschbaren Stift 200 einzugreifen und den austauschbaren Stift 200 zu entfernen, ohne den gesamten Anschluss 114 aus dem Gehäuse 110 zu entfernen und ohne das Gehäuse 110 aus dem Fahrzeug zu entfernen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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